acv ladrillos cusco

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA COMPARATIVO

ENTRE LADRILLOS ARTESANALES Y LADRILLOS

MECANIZADOS

SAN JERÓNIMO - CUZCO

LIMA, MARZO 2012

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

RED PERUANA DE CICLO DE VIDA

AV. UNIVERSITARIA Nº1801, SAN MIGUEL

LIMA, PERÚ

TELÉFONO: (511) 626 2000 – 4760

MAIL: [email protected]

WEB: WWW.RED.PUCP.EDU.PE/CICLODEVIDA/

mailto:[email protected]

http://www.red.pucp.edu.pe/ciclodevida/

ESTUDIO DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA COMPARATIVO ENTRE

LADRILLOS ARTESANALES Y LADRILLOS MECANIZADOS

Red Peruana Ciclo de Vida

Todos los Derechos Reservados

Página i

Tabla de Contenidos

Acrónimos, siglas y símbolos ................................................................................................... iv

1.0 Introducción ..................................................................................................................... 1

2.0 Metodología Análisis de Ciclo de vida (ACV) ................................................................ 2

3.0 Objetivos y alcance ......................................................................................................... 3

3.1 Objetivo del estudio ............................................................................................... 3

3.2 Alcance del estudio ............................................................................................... 3

3.2.1 Unidad Funcional .................................................................................... 3

3.2.2 Sistemas en estudio ............................................................................... 3

3.2.3 Límites del sistema ................................................................................. 4

3.2.4 Límites geográficos ................................................................................ 6

3.2.5 Límites temporales ................................................................................. 6

3.3 Calidad de los datos .............................................................................................. 7

4.0 Metodología de Evaluación de Impactos ....................................................................... 8

4.1 Simapro 7.1 ........................................................................................................... 8

4.1.1 ECOINVENT ........................................................................................... 8

4.2 Gases de Efecto Invernadero (GEI) - IPCC 2007 ................................................. 9

5.0 Inventario ........................................................................................................................ 10

5.1 Generación Eléctrica en Perú - Mix Eléctrico ...................................................... 10

5.2 Inventario del Ladrillo Artesanal (King Kong) ...................................................... 12

5.2.1 Obtención de materia prima ................................................................. 12

5.2.2 Producción ............................................................................................ 13

5.2.3 Distribución ........................................................................................... 15

5.2.4 Uso de los ladrillos artesanales en construcción .................................. 15

5.3 Inventario del Ladrillo Mecanizado ...................................................................... 16





Página ii

5.3.1 Obtención de materia prima ................................................................. 16

5.3.2 Producción ............................................................................................ 17

5.3.3 Distribución ........................................................................................... 20

5.3.4 Uso de los ladrillos mecanizados en construcción ............................... 20

6.0 Evaluación de impacto .................................................................................................. 22

6.1 Asignación de impactos (emisiones al aire) ........................................................ 22

6.2 Comparación de sistemas ................................................................................... 23

Fase de producción de Ladrillo ........................................................................... 23

Fase de uso (m2 de pared construida) ................................................................ 24

7.0 Conclusiones ................................................................................................................. 27

8.0 Recomendaciones ......................................................................................................... 27

Bibliografía ................................................................................................................................ 28

TABLAS

Tabla 5-1: Vínculo de las fuentes de energía con los procesos de ECOINVENT ....................... 11

Tabla 5-2: Parámetros de los procesos de transmisión eléctrica ................................................ 11

Tabla 5-3: Características del ladrillo artesanal KK ..................................................................... 12

Tabla 5-4: Parámetros de producción del ladrillo artesanal KK (por horno) ................................ 12

Tabla 5-5: Materia prima para la fabricación de 1 ladrillo artesanal ............................................ 13

Tabla 5-6: Combustible de los hornos de cocción ....................................................................... 14

Tabla 5-7: Transporte de combustible ......................................................................................... 14

Tabla 5-8: Materiales para la construcción de 1 m² de pared con ladrillo KK.............................. 15

Tabla 5-9: Características del ladrillo mecanizado tipo bloqueta ................................................ 16

Tabla 5-10: Parámetros de producción del ladrillo mecanizado (por horno) ............................... 16

Tabla 5-11: Materia prima para la fabricación de 1 ladrillo mecanizado ..................................... 17

Tabla 5-12: Combustible de los hornos de cocción ..................................................................... 19





Página iii

Tabla 5-13: Transporte de combustible ....................................................................................... 20

Tabla 5-14: Materiales para la construcción de 1 m² de pared ................................................... 21

Tabla 6-1: Emisiones al aire por la producción de ladrillos artesanales y mecanizados ............. 23

FIGURAS

Figura 3-1: Límites del Sistema - Ladrillo Artesanal ...................................................................... 5

Figura 3-2: Límites del Sistema - Ladrillo Mecanizado .................................................................. 6

Figura 5-1: Mezcla para la generación de electricidad en el Perú ............................................... 10

Figura 5-2: Pozo subterráneo y Mezcla para producción de ladrillo mecanizado ....................... 17

Figura 5-3: Producción de Ladrillos Mecanizados ....................................................................... 18

Figura 5-4: Máquina Ventiladora usada para la cocción de ladrillos. .......................................... 19

Figura 6-1: Asignación de impactos ............................................................................................ 22

Figura 6-2: Impacto Generado en la Fase de Producción (en kg de CO2 equivalente/ladrillo

producido) ................................................................................................................................... 24

Figura 6-3: Distribución de impactos por m2 de pared construida (en kg de CO2 equivalente/m

2

de pared construida) ................................................................................................................... 25

Figura 6-4: Impactos generados en cada etapa del ciclo de vida (en kg de CO2 equivalente/m2

de pared construida) ................................................................................................................... 26





Página iv

ACRÓNIMOS, SIGLAS Y SÍMBOLOS

ACV Análisis de Ciclo de Vida

GEI Gases de Efecto Invernadero

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change

RPCV Red Peruana de Ciclo de Vida



Red Peruana de Ciclo de Vida

Documento en elaboración

Página 1

1.0 INTRODUCCIÓN

En San Jerónimo-Cusco, se localizan productores de ladrillos que utilizan técnicas

artesanales y mecanizadas, ambos procesos productivos y el uso de los ladrillos en

la construcción de viviendas, generan impactos al medio ambiente.

El presente estudio de investigación, desarrolla del Análisis de Ciclo de Vida

comparativo de los ladrillos artesanales y mecanizados, producidos en el distrito de

San Jerónimo, departamento de Cusco. El Análisis del Ciclo de Vida (ACV),

denominado en inglés Life Cycle Analysis (LCA), es una herramienta que cuantifica

el impacto ambiental de un producto, tomando en cuenta las etapas desde la

obtención de materia prima, producción, distribución, uso hasta su disposición final.

El objetivo general de la investigación es cuantificar y evaluar los impactos

ambientales generados durante el ciclo de vida de los ladrillos artesanales y

mecanizados con la finalidad de que los resultados obtenidos puedan contribuir a la

toma de decisiones de las asociaciones productoras y entes gubernamentales.

Para el estudio, se empleó la metodología del ACV bajo los estándares de la norma

ISO 14040, para modelar los procesos se hizo uso de la base de datos de

ECOINVENT. La consolidación del inventario y análisis de impactos se desarrolló

con el soporte del software de Pre-Consultant, SIMAPRO 6.0. La revisión crítica

del estudio estuvo a cargo de expertos en ACV del EMPA.





Página 2

2.0 METODOLOGÍA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA (ACV)

El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) es una metodología que permite registrar y

evaluar los efectos ambientales de las actividades humanas al producir un

producto o servicio desde la extracción y adquisición de la materia prima, la

producción y consumo de energía, hasta la disposición final.

El ACV se utiliza para proveer un marco sistemático que dé soporte en la

identificación, cuantificación, interpretación y evaluación de los impactos

ambientales.

Los resultados del ACV son útiles para:

Comparar productos y servicios existentes.

Contar con un apoyo para la toma de decisiones.

Registrar los principales impactos ambientales.

Analizar los potenciales de optimización dentro de la planificación

estratégica

Investigar los factores que brindan una mayor contribución a los impactos

ambientales.

Evaluar las regulaciones.

De acuerdo a la norma internacional ISO 14040, un ACV es un ciclo interactivo

de conocimiento y optimización que comprende las siguientes etapas:

Determinar el objetivo y alcance del proyecto definiendo el sistema

objetivo y las condiciones, así como el campo de aplicación del estudio.

Realizar el inventario de ciclo de vida abarcando los distintos flujos de

entrada y salida para los distintos procesos mediante la elaboración de

un modelo del ciclo de vida del producto.

Determinar los impactos ambientales de manera tal que se entienda la

relevancia ambiental de todos los flujos descritos en el modelo.

Interpretar los impactos ambientales.





Página 3

3.0 OBJETIVOS Y ALCANCE

3.1 Objetivo del estudio

El objetivo del estudio es evaluar y cuantificar los impactos ambientales de los

ladrillos producidos de manera artesanal y mecanizada en la localidad de San

Jerónimo – Cusco, utilizando el Análisis de Ciclo de Vida como herramienta de

gestión.

Los objetivos específicos son:

Analizar, evaluar y comparar las emisiones de GEI producidos por los

ladrillos, con dos tipos diferentes de tecnologías, a lo largo de su ciclo de

vida.

Cuantificar las emisiones producidas por la construcción de 1m² de pared

usando ladrillos artesanales y mecanizados.

Identificar las etapas de mayor impacto ambiental, durante la producción

de los ladrillos artesanales y mecanizados, con el fin de evaluar las

oportunidades para mitigar dichos impactos.

3.2 Alcance del estudio

3.2.1 Unidad Funcional

La unidad funcional representa la medida de la función del sistema en análisis

que permite la comparación del producto entre sistemas y es la base de

normalización de las entradas y salidas del mismo. En el estudio se define como

unidad funcional 1 m² (metro cuadrado) de pared construida.

3.2.2 Sistemas en estudio

El estudio contempla el análisis y evaluación del ciclo de vida de dos sistemas:

Sistema N°1: Ladrillos producidos de manera artesanal utilizados en el

sector de construcción en Cusco.

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C2%B2





Página 4

Sistema N°2: Ladrillos producidos de manera mecanizada utilizados en el

sector de construcción en Cusco.

3.2.3 Límites del sistema

Los límites del sistema definen los procesos unitarios a ser incluidos en el

sistema, el sistema del producto se modela de tal manera que las entradas y

salidas sean flujos elementales (ISO 14040).

El estudio abarca el análisis desde la obtención de la materia prima hasta su uso

final, es decir, de la cuna a la puerta o “cradle to gate”. Se tomarán en cuenta los

flujos principales de recursos, descartando los sistemas menos representativos.

Límites para el Sistema N°1 (Ladrillo artesanal):

El sistema para el ladrillo artesanal abarca desde la obtención de la materia

prima, la producción del ladrillo tipo King Kong (KK), hasta su uso final en un

1 m² de pared construida. En el sistema también se incluyen los procesos

de soporte tales como energía, el transporte de insumos, y la distribución de

los ladrillos para su uso final en la construcción de una pared.

Vale destacar, que el estudio se limita a un m² de pared lateral construida

con ladrillos KK, sin tarrajear y sin columnas.

En la figura 3-1 se presenta de forma gráfica el límite del sistema para el

ladrillo artesanal.





Página 5

Obtención de MP

Producción

Transporte

Uso(construcción)

1 m2 (pared construida)

Ladrillo

Ladrillo

Mezcla

- Emisiones

- Arcilla- Arena- Agua- Ramas de eucalipto- Aserrín- Cemento- Combustible

Soporte

- Transporte- Energía

Entradas

Salidas

Figura 3-1: Límites del Sistema - Ladrillo Artesanal

Límites para el Sistema N°2 (Ladrillo Mecanizado):

El sistema abarca la extracción de materia prima, la producción del ladrillo

tipo bloqueta, y la fase de uso en un 1m² de pared construida. Se incluyen

los procesos de soporte tales como la energía, el transporte de insumos, y

la distribución de productos para el uso final.

Vale destacar, que el estudio se limita a un m² de pared lateral construida

con ladrillos tipo bloquetas, sin tarrajear y sin columnas.

En la figura 3-2 se observan los límites del sistema para el ladrillo

mecanizado.





Página 6

Obtención de MP

Producción

Transporte

Uso(construcción)

1 m2 (pared construida)

Ladrillo

Ladrillo

Mezcla

- Emisiones

- Arcilla- Arena- Agua- Ramas de eucalipto- Aserrín- Leña- Cemento- Combustible

Soporte

- Transporte- Energía

Entradas

Salidas

Figura 3-2: Límites del Sistema - Ladrillo Mecanizado

3.2.4 Límites geográficos

El desarrollo del ACV se limitará, tanto para el Sistema N°1 como para el N°2, a

la producción de ladrillos en la sierra central peruana, San Jerónimo - Cusco,

donde se localizan las ladrilleras, para la distribución y uso del producto se

considera el sector de construcción local dentro de Cusco e inmediaciones.

3.2.5 Límites temporales

El horizonte temporal es el periodo comprendido entre el 2009 y 2011.





Página 7

3.3 Calidad de los datos

La validez del resultado del ACV depende de la calidad y representatividad de

los datos. Para este estudio la recolección de datos del Sistema N°1 (ladrillo

artesanal) y del Sistema N°2 (ladrillo mecanizado) se hizo mediante entrevistas a

los productores y expertos y visitas a campo. Para el modelamiento del proceso

se utilizó la base de datos de ECOINVENT como referencia.





Página 8

4.0 METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE IMPACTOS

Para la evaluación de impactos se hizo uso de la metodología IPCC 2007, que

caracteriza la emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y cuantifica los

impactos en términos de kg de CO2-equivalente.

Como herramienta de soporte para el análisis y cuantificación de impactos se

hizo uso del Software SIMAPRO 7.1, dicha plataforma permite el uso de

diferentes bases de datos de procesos para este estudio se hace uso de la base

de datos de ECOINVENT.

4.1 Simapro 7.1

El estudio se ha realizado usando el programa SIMAPRO 7.1, que es una

herramienta informática desarrollada por Pré Consultants para estudios de ACV,

este programa analiza y compara sistemática y consistentemente los aspectos

ambientales de un producto según la norma ISO 14040. El programa SIMAPRO

ha sido usado, desde su primera versión en 1990, por empresas, consultoras,

centros de estudio y de investigación.

4.1.1 ECOINVENT

ECOINVENT es una base de datos que cuenta con información de más de 4 000

procesos. Esta base de datos cuenta con una muy buena documentación y

especificación de los datos inciertos. En el presente estudio se utilizó

ECOINVENT para modelar los procesos comunes tales como transportes y

generación de energía.





Página 9

4.2 Gases de Efecto Invernadero (GEI) - IPCC 2007

La metodología IPCC 2007 ha sido desarrollada por el Panel Intergubernamental

de Cambio Climático. Este método detalla los factores de caracterización de

cambio climático del IPCC para intervalos de tiempo de 20, 50 y 100 años

permitiendo calcular los impactos en el cambio climático generados por las

emisiones de gases de efecto invernadero de los ciclos de vida estudiados.

(PRé, 2008).

La metodología del IPCC caracteriza las emisiones de acuerdo a su potencial en

el calentamiento global a través de la valorización de los gases de efecto

invernadero, el potencial es evaluado en términos de dióxido de carbono de

modo que la emisión de 1kg de algún gas de efecto invernadero en particular es

comparado con la emisión de 1kg de dióxido de carbono.





Página 10

5.0 INVENTARIO

En la sección de inventario se detalla el modelamiento de los procesos

involucrados en el ACV del ladrillo artesanal y mecanizado. Primero, se presenta

el proceso de soporte para el inventario que es la generación eléctrica en el

Perú. Este proceso sirve para modelar el input de energía para otros procesos.

Posteriormente, se detalla el inventario de las ladrilleras por m2 construido

5.1 Generación Eléctrica en Perú - Mix Eléctrico

La mezcla eléctrica peruana sirve como base para modelar los diferentes

sistemas. En la figura 5-1 se puede apreciar la composición de las principales

fuentes de generación eléctrica utilizadas en el Perú en el año 2009.

41%

41%

6%

3%5%

4%

Hidroeléctricas

Gas

Petróleo industrial

Diesel

Carbón

Bagazo

Figura 5-1: Mezcla para la generación de electricidad en el Perú

Fuente: MINEM, 2009

Se creó el proceso Electricity, production mix para modelar la mezcla eléctrica

peruana aproximando las distintas fuentes a procesos similares disponibles en

ECOINVENT de acuerdo a lo presentado en la tabla 5-1. La tabla 5-1 muestra

los procesos que permiten generar un kW-h de energía eléctrica en el Perú y qué

procesos de ECOINVENT se utilizan para modelarlos.





Página 11

Tabla 5-1: Vínculo de las fuentes de energía con los procesos de

ECOINVENT

Tipo de Fuente de Energía Eléctrica Proceso de ECOINVENT

Hidroeléctrica Electricity, hydropower, at reservoir

Gas Electricity, natural gas, at power plant

Petróleo Industrial Electricity, oil, at power plant

Diesel Electricity, oil, at power plant

Carbón Electricity, hard coal, at power plant

Bagazo Electricity, bagasse, sugarcane

Para modelar la transmisión de electricidad de voltaje alto, medio y bajo a través

del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) se trabajó con los procesos

y parámetros de ECOINVENT referidos a la transmisión de la potencia requerida

para proveer 1 Kw-h del voltaje referido al consumidor final en Brasil. En la tabla

5-2 se muestran dichos procesos y las pérdidas y emisiones de O3, N2O y SF6

generadas debido a la transmisión eléctrica según el tipo de voltaje.

Tabla 5-2: Parámetros de los procesos de transmisión eléctrica

Proceso de ECOINVENT Pérdidas Pérdidas de calor (MJ)

Emisiones (kg)

O3 N2O SF6

Electricity, high voltage, production BR, grid

2% 5.8E-02 4.5E-6 5.0E-6 -

Electricity, medium voltage, production BR, grid

2% 8.4E-02 - - 6.8E-9

Electricity, low voltage, production BR, grid

20% 9.2E-01 - - 4.0E-10

Fuente: ECOINVENT, 2007





Página 12

5.2 Inventario del Ladrillo Artesanal (King Kong)

El ladrillo artesanal producido en San Jerónimo – Cusco, es del tipo King Kong

(KK) el cual se utiliza para la construcción de casas en los alrededores del

mencionado distrito.

En la tabla 5-3 se presentan características generales del ladrillo King Kong; y en

la tabla 5-4, los parámetros de producción de ladrillos artesanales en San

Jerónimo.

Tabla 5-3: Características del ladrillo artesanal KK

Característica

Unidad Cantidad

Dimensiones cm 24 x 11.5 x 8

Volumen cm3 2 208

Peso kg 3

Tabla 5-4: Parámetros de producción del ladrillo artesanal KK (por horno)

Característica

Unidad Cantidad

Número de quemas al mes unidad 1

Número de quemas al año unidad 12

Producción por quema N°ladrillos/quema 9 250

Producción anual N°ladrillos/ año 111 000

5.2.1 Obtención de materia prima

La materia prima para la elaboración de ladrillos artesanales son: arcilla, arena y

agua. La arcilla proviene de canteras ubicadas cerca a los hornos de producción,

en la misma zona, por lo que el transporte es despreciable. La materia prima

necesaria se muestra en la tabla 5-5, las cantidades están expresadas en kg de

materia prima por 1 ladrillo artesanal producido.

24cm

11.5cm

8cm





Página 13

Tabla 5-5: Materia prima para la fabricación de 1 ladrillo artesanal

Materia Prima Cantidad

(kg/ladrillo)

Arcilla 3.08

Arena 1.40

Agua 0.36

5.2.2 Producción

Preparación de la mezcla

La materia prima (arcilla y arena) es desmenuzada manualmente para luego ser

mezclada con agua hasta formar una “masa cerámica plástica”.

El agua utilizada es extraída de pozos subterráneos cercanos a los hornos de

cocción de los ladrillos artesanales

Moldeado

La etapa de moldeado consiste en vaciar la “masa cerámica plástica” en moldes

de madera para obtener el “ladrillo crudo”. Este proceso se realiza de forma

manual.

Secado

El secado consiste en reducir la humedad del ladrillo crudo antes de su ingreso

al horno de cocción. En la fabricación artesanal, este proceso se realiza al aire

libre. En caso se presenten fallas en el ladrillo, este retornará a la etapa de

molienda.

Cocción

Por último, el ladrillo crudo y pre-secado es cargado al horno de cocción. En esta

etapa, mediante el fuego y calor, se producen cambios químicos que

transforman la arcilla y los demás componentes en productos sinterizados o

vitrificados con características estructurales de resistencia a la compresión.





Página 14

La cocción genera gran cantidad de impacto ambiental debido a las emisiones al

aire procedentes de la quema de combustibles en los hornos de cocción de

ladrillos. En la producción artesanal de ladrillos, los combustibles utilizados son,

en su mayoría, las ramas de eucalipto y el aserrín de madera, la cantidad

necesaria por cada uno de ellos para la fabricación de un ladrillo se presenta en

la tabla 5-6.

Tabla 5-6: Combustible de los hornos de cocción

Combustible Cantidad

(kg/ladrillo)

Ramas de eucalipto 1.49

Aserrín de madera 0.63

El combustible proviene de localidades cercanas a San Jerónimo, en la tabla 5-7

se presenta el transporte expresado en toneladas por km recorrido.

Tabla 5-7: Transporte de combustible

Combustible Distancia

(km)

Carga

(kg/ladrillo)

Cantidad

(Tkm/ladrillo)

Ramas de eucalipto 40.0 1.49 0.06

Aserrín de Madera 28.7 0.63 0.02

Una vez terminada la etapa de cocción, los ladrillos son descargados del horno

para ser distribuidos dentro de la misma localidad de San Jerónimo.

Mantenimiento

Después de cada quema, se realiza el mantenimiento del horno para el cual se

requiere 605 kg de arcilla, lo que equivale a 0.0654 kg de arcilla por ladrillo cada

vez que se realiza este proceso.





Página 15

5.2.3 Distribución

Los ladrillos son distribuidos a localidades cercanas a San Jerónimo. Se

considera una distancia de 60 km desde los hornos a los lugares para la

construcción.

5.2.4 Uso de los ladrillos artesanales en construcción

El inventario de la fase de uso corresponde a 1 m² de pared construida con

ladrillos artesanales. Los materiales que se requieren para dicha construcción

son: cemento, arena gruesa y agua. Se considera la configuración tipo soga y un

mortero con relación volumétrica cemento:arena de 1:5.

En la tabla 5-8 se muestran los materiales necesarios por m² de pared construida

con ladrillos artesanales.

Tabla 5-8: Materiales para la construcción de 1 m² de pared con ladrillo KK

Material

Unidad Cantidad

Ladrillo unidad/m² 57(*)

Cemento bolsas/m² 0.30

Arena Gruesa m3/m² 0.04

Agua kg/m² 10

(*) Incluyendo pérdidas

Fuente: Ingeniero Víctor Gálvez (ADGAVI & Asociados SAC)





Página 16

5.3 Inventario del Ladrillo Mecanizado

En San Jerónimo Cusco se produce una variedad de ladrillos mecanizados, el

inventario a continuación se hizo para el ladrillo tipo Bloqueta, el cual, se utiliza

para la construcción de casas en los alrededores dentro de la misma localidad.

En la tabla 5-9 se presentan características generales del ladrillo Bloqueta; y en

la tabla 5-10, los parámetros de producción de ladrillos mecanizados en San

Jerónimo.

Tabla 5-9: Características del ladrillo mecanizado tipo bloqueta

Característica

Unidad Cantidad

Dimensiones cm 29 x 10 x19

Volumen cm3 5 510

Peso kg 6

Tabla 5-10: Parámetros de producción del ladrillo mecanizado (por horno)

Característica

Unidad Cantidad

Número de quemas al mes unidad 4

Número de quemas al año unidad 48

Producción por quema ladrillo 2 750

Producción anual ladrillo 132 000

5.3.1 Obtención de materia prima

La materia prima para la elaboración de ladrillos mecanizados son: arcilla, arena,

y agua. La arcilla y arena proviene de canteras ubicadas cerca a los hornos de

producción, en la misma zona, por lo que el transporte es mínimo. La materia

prima necesaria se muestra en la tabla 5-11, las cantidades están expresadas en

kilogramos de materia prima por 1 ladrillo mecanizado producido.

29 cm

10 cm

19 cm





Página 17

Tabla 5-11: Materia prima para la fabricación de 1 ladrillo mecanizado

Materia Prima

Cantidad

(kg/ladrillo)

Arcilla 5

Arena 2.73

Agua 1.45

5.3.2 Producción

Preparación de la mezcla

La arcilla se extrae de las inmediaciones y es tamizada junto con la arena de

para luego ser mezclada con agua hasta formar una “masa cerámica plástica”. El

agua utilizada es extraída de pozos subterráneos cercanos. En la figura 5-2 se

muestra el pozo de agua subterráneo y la masa cerámica plástica.

Figura 5-2: Pozo subterráneo y Mezcla para producción de ladrillo

mecanizado

Moldeado

El moldeado se realiza por extrusión en máquinas de moldeo plástico. En este

proceso, se va formando un moldeo continuo el cual se corta de acuerdo a las

medidas del ladrillo a producir. La energía consumida, en promedio, por la

Pozo de Agua Masa Cerámica Plástica





Página 18

extrusora para la fabricación de un ladrillo es de 0.0786 kWh. En la figura 5-3 se

muestra la máquina extrusora utilizada para la producción de ladrillos

mecanizados.

Figura 5-3: Producción de Ladrillos Mecanizados

Secado

El secado consiste en reducir la humedad del ladrillo crudo antes de su ingreso

al horno de cocción. En la fabricación mecanizada, este proceso se realiza al

aire libre. En caso se presenten fallas en el ladrillo, este retornará a la etapa de

molienda.

Cocción

Por último, el ladrillo crudo y pre-secado es cargado al horno de cocción. En esta

etapa, mediante el fuego y calor, se producen cambios químicos que

transforman la arcilla y los demás componentes en productos sinterizados o

vitrificados con características estructurales de resistencia a la compresión.

Para la cocción algunas ladrilleras mecanizadas utilizan una máquina ventiladora

que ayuda en el proceso de combustión al inicio y durante la cocción, estas

ventiladoras son ensambladas de forma manual y utilizan energía eléctrica para

su funcionamiento. En la figura 5-4 se muestra la maquina ventiladora usada

para la cocción en algunas ladrilleras mecanizadas.

Maquina Extrusora- San Jerónimo Cusco





Página 19

Figura 5-4: Máquina Ventiladora usada para la cocción de ladrillos.

La cocción genera una gran cantidad de emisiones al aire procedentes de la

quema de combustibles en los hornos de cocción de ladrillos. En la producción

mecanizada de ladrillos, los combustibles utilizados son ramas de eucalipto,

aserrín de madera, y leña; la cantidad necesaria por cada uno de los mismos

para la fabricación de un ladrillo se presenta en la tabla 5-12.

Tabla 5-12: Combustible de los hornos de cocción

Combustible Cantidad

(kg/ladrillo)

Ramas de eucalipto 1.88

Aserrín de Madera 0.80

Leña 0.25

Las ramas de eucalipto provienen de localidades cercanas a San Jerónimo; y el

aserrín de madera, de la Selva. En la tabla 5-13 se presenta el transporte del

combustible expresado en toneladas por km recorrido.





Página 20

Tabla 5-13: Transporte de combustible

Combustible Distancia

(km)

Carga

(kg/ladrillo)

Cantidad

(tkm/ladrillo)

Ramas de eucalipto 40.0 1.88 0.075

Aserrín de Madera 419.0 0.80 0.3

Una vez terminada la etapa de cocción, los ladrillos son descargados del horno

para ser distribuidos dentro de la misma localidad de San Jerónimo.

Mantenimiento

Después de cada quema, se realiza el mantenimiento del horno para el cual se

requiere 550 kg de arcilla, lo que equivale a 0.2 kg de arcilla por ladrillo cada vez

que se realiza este proceso.

5.3.3 Distribución

Los ladrillos son distribuidos a localidades cercanas a San Jerónimo. Se

considera una distancia de 60 km desde los hornos a los lugares para la

construcción.

5.3.4 Uso de los ladrillos mecanizados en construcción

El inventario de la fase de uso corresponde a 1 m² de pared construida con

ladrillos mecanizados. Los materiales que se requieren para dicha construcción

son: cemento, arena gruesa y agua. Se considera la configuración tipo soga y un

mortero con relación volumétrica cemento:arena de 1:5.

En la tabla 5-14 se muestran los materiales necesarios por m² de pared

construida con ladrillos artesanales.





Página 21

Tabla 5-14: Materiales para la construcción de 1 m² de pared

Material

Unidad Cantidad

Ladrillo unidad/m² 17.00(*)

Cemento bolsas/m² 0.45

Arena Gruesa m3/m² 0.06

Agua kg/m² 16.00

(*) Incluyendo pérdidas

Fuente: Ingeniero Víctor Gálvez (ADGAVI & Asociados SAC)





Página 22

6.0 EVALUACIÓN DE IMPACTO

Los impactos se calcularon en una primera fase por ladrillo producido,

posteriormente se hizo el cálculo por m2 de pared construida. La asignación de

emisiones por ladrillo producido se hizo en base a la producción anual de

ladrillos artesanales y mecanizados.

6.1 Asignación de impactos (emisiones al aire)

Las emisiones al aire son generadas por la fase de producción, en su mayoría,

por el proceso de cocción. La asignación de impactos está basada en ladrillos

producidos manualmente de forma artesanal y mecanizada, como se muestra en

la figura 6-1.

Figura 6-1: Asignación de impactos





Página 23

Como se observa en el gráfico anterior, el 40% de la producción anual de

ladrillos en San Jerónimo, corresponde a la producción artesanal; y el 60%, a la

mecanizada. De esta manera, en la tabla 5-15 se presentan las emisiones al aire

por ambos tipos de producción.

Tabla 6-1: Emisiones al aire por la producción de ladrillos artesanales y

mecanizados

Emisión Ladrillera Artesanal

(TM/año)

Ladrillera Mecanizada

(TM/año)

Dióxido de azufre 3.42 4.54

Óxidos de nitrógeno 23.95 31.80

Óxido de carbon 2395.63 3179.81

COV 787.14 1044.79

PM10 458.59 608.71

6.2 Comparación de sistemas

Fase de producción de Ladrillo

En la fabricación un ladrillo artesanal y un ladrillo mecanizado, el mayor impacto

se genera por la etapa de cocción, en donde se producen emisiones al aire,

como se indica en el punto anterior. En la figura 6-2 se presentan los impactos

generados por ambos productos, las unidades están expresadas en kg de CO2

equivalente por ladrillo producido.





Página 24

0.386

0.525

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Ladrillo Artesanal Ladrillo Mecanizado

kg CO2

Figura 6-2: Impacto Generado en la Fase de Producción (en kg de CO2

equivalente/ladrillo producido)

Fase de uso (m2 de pared construida)

La fase de uso será evaluada teniendo como unidad funcional 1 m² de pared

construida, con ladrillos artesanales y ladrillos mecanizados. En la figura 6-3 se

presenta los impactos distribuidos por fase, las unidades están expresadas en kg

de CO2 equivalente por 1 m² de pared construida.





Página 25

21.96 38.8 kg CO2

equivalente + +

Producción Transporte Construcción

8.93 30.8 kg CO2

equivalente + +


=

=

6.17 10.67

5.85 16.02

Ladrillo artesanal

Ladrillo mecanizado

1 m2 pared construida

1 m2 pared construida

29 % 19 % 52 %

56.6 % 27.5 %15.9 %

Figura 6-3: Distribución de impactos por m2 de pared construida (en kg de

CO2 equivalente/m2 de pared construida)

En el caso de la construcción de 1m2 de pared utilizando ladrillos artesanales, el

mayor impacto es generado por la fase de producción, el cual representa un

56.6% del total de los impactos, seguido por la etapa de construcción y el

transporte de los materiales de construcción, con un 27.5% y 15.9%,

respectivamente.

Por otro lado, en la construcción de 1m2 de pared utilizando ladrillos

mecanizados, el mayor impacto es generado por la fase de construcción, el cual

representa un 52.0% del total de los impactos, seguido por la etapa de

producción y el transporte de los materiales de construcción, con un 29.0% y

19.0%, respectivamente.





Página 26

En la figura 6-4 se presenta comparativamente los impactos en kg de CO2

equivalente producidos en cada fase del ciclo de vida del ladrillo artesanal y

mecanizado.

21,96

6,17

10,678,93

5,85

16,02

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00


Ladrilloartesanal

Ladrillomecanizado

Figura 6-4: Impactos generados en cada etapa del ciclo de vida (en kg de

CO2 equivalente/m2 de pared construida)





Página 27

7.0 CONCLUSIONES

Considerando las etapas del estudio, desde la obtención de los

materiales hasta la construcción de un metro cuadrado de pared, se tiene

que 1 m2 de pared construido con ladrillos artesanales impacta al

ambiente en un 26% más que 1 m2 de pared construido con ladrillos

mecanizados, debido a que, la cantidad de ladrillos artesanales que se

requiere para construir 1 m2 es 3.3 veces más que la cantidad de ladrillos

se requiere para construir 1 m2 de ladrillos mecanizados.

La producción de un ladrillo mecanizado impacta al ambienta en un 36%

más que la producción de un ladrillo artesanal, debido al consumo de

energía y trasporte de los materiales y los insumos en producción de

ladrillos mecanizados.

Solo en la etapa de construcción, de 1 m2 de pared construido con

ladrillos mecanizados impacta al ambiente en un 50% más que 1m2 de

pared construido con ladrillos artesanales debido a la cantidad de

cemento que se consume en esta etapa.

8.0 RECOMENDACIONES

En el proceso de obtención de los ladrillos mecanizados se podría

implementar tecnologías que consuma menos energía o utilizar otras

fuentes de energías que sean más renovables.

Para la operación del horneado, identificar otros tipos de combustibles en

la misma localidad de San Jerónimo para mitigar el impacto ambiental

por el traslado de los combustibles.

Revisar otras alternativas de hornos con mayor eficiencia energética.

En relación de emisiones de las ladrilleras, se podría realizar monitoreos

por tipos de ladrilleras para contar una mejor asignación de las

emisiones.





Página 28

BIBLIOGRAFÍA

International Standard Organisation. (2006). ISO 14040 - Environmental

Management - Life Cycle Assessment - Principles and Framework.

Intituto Nacional de Normalización. (1999). Gestion Ambiental-Evaluación del

ciclo de vida-Principios y Marco. Chile.

Intergovernmental Panel on Climate Change. (2006). Guidelines for National

reenhouse Gas Inventories. Institute for Global Environmental Strategies.

Ministerio de Energía y Minas MINEM. (2009). Balance Nacional de Energía

2009.

Swisscontact Programa Regional Aire Limpio. (2009). Caso de Estudio: Detrás

de los ladrillos: una gestión integral para el sector informal.

acv ladrillos cusco

Documents